下一代 AIDC 供电方案定了：SST 产业链公司全梳理
2026年伊始，全球人工智能数据中心（AIDC）的建设重心正从单纯的算力堆叠转向底层能源架构的系统性重构。随着英伟达芯片功耗迈向2000W量级，单机柜功率密度正在冲击250kW至1MW的物理极限。这种前所未有的负荷激增让传统多级交流供电架构在能效和空间利用率上面临巨大挑战。英伟达、谷歌、微软等科技巨头已明确将800V直流供电架构作为未来标准，而固态变压器（SST）凭借其高集成度、高能效和极小的占地面积，正从直流配网领域加速跨入算力基建的核心供应链。
本次梳理围绕固态变压器（SST）的技术定义、核心壁垒、AIDC场景的必要性以及全球中下游企业的最新进展展开，统计了各主流供电方案的能效数据、成本构成及关键项目时间节点，列举了中国西电、台达、阳光电源、金盘科技、四方股份等公司在这一领域的研发布局。
一、电力电子重塑供电架构
固态变压器（SST）是一种基于电力电子技术的高频、高效率电能变换装置，其本质是利用高频开关操作替代传统工频变压器的磁耦合过程。从内部结构观察，SST包含输入级（AC/DC）、隔离级（高频变压器）和输出级（DC/AC或DC/DC）的三级转换架构。这种架构赋予了SST实现电压变换、电气隔离、功率双向流动和电能质量调控的多重功能。在AIDC场景中，SST能够将10-35kV的中压交流电直接转换为800V直流输出，省去了繁冗的多级变换环节，具备极高的传输效率和功率密度。
从成本构成来看，电力电子器件是SST的绝对核心，占比高达32%。目前碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带半导体器件已成为主流选择，它们的高频开关特性直接决定了设备的整体转化效率。高频变压器作为能量形态转换的中枢，成本占比约16%，负责电压变换与电气隔离。此外，散热系统和控制系统分别占据9%和8%的成本空间，共同确保系统在高频运行环境下的稳定性和可靠性。
二、算力膨胀倒逼供电革命
AI芯片功耗的持续攀升是推动SST落地的根本动力。目前主流AI芯片功耗在500W-1.5kW之间，未来预期将达到2000W以上。对应到算力集群，单机柜功率密度正从现在的30-120kW演进至250kW-1MW量级，而整个AI数据中心的用电需求将突破1GW。传统供电模式下的冗长电压转换链路会产生显著的能量损耗，且大电流传输会导致铜材用量激增，配电复杂度呈几何倍数增长。
英伟达在2025年10月发布的800V供电架构白皮书中明确指引了SST的应用路径。SST方案被认为能大幅减少白区（机房区）的占地面积，并能更好支撑算力密度的爆发增长。根据数据对比，传统供电架构的端到端总能效约为89.1%，而使用SST方案后，总能效可提升至92.1%。在更细化的设备性能对比中，SST的整体能效高达98%-98.5%，远优于2N-UPS的96%和2N-HVDC的95%。对于GW级的大型数据中心，SST的占地面积需求更低，能显著优化每千瓦电源系统的整体投资成本。
三、技术壁垒与中高压整流挑战
虽然SST应用前景广阔，但其技术壁垒显著高于传统的UPS和HVDC方案。首要挑战在于中高压整流技术。SST需要通过电力电子手段实现10kV甚至35kV交流电直接向直流电的转化，这对产品的耐压、绝缘和保护逻辑提出了极高要求。相比已经成熟的400V整流技术，10kV/35kV级别的整流在电力电子领域仍存在较大的工程化难度。
其次是核心拓扑结构的设计。目前行业尚无统一的SST规格标准，转化效率的提升和体积的压缩高度依赖于电路拓扑的创新。国内外学术界和产业界已提出包括级联DAB（双有源桥）、三相三倍压LLC等多种拓扑结构方案。此外，由于AIDC负载波动剧烈，且直流系统不存在自然过零点，灭弧和绝缘保护难度极大，这要求配套更强的直流系统控制保护技术以及如固态断路器（SSCB）等创新保护类产品的介入。
四、下游云厂商的应用指引
全球顶尖云服务商已在供电架构演进上给出了明确方向。谷歌明确选用±400V方案，旨在综合利用400V和800V的优势，同时降低隔离要求。谷歌公布的未来方案包括建筑级AC/DC转换，并计划在直流侧接入电池储能系统（BESS）。微软则在Diablo 400（Sidecar）配电系统的基础上，规划向“固态变压器+储能”的架构迁移，通过行级BBU/CBU实现模块化冗余或削峰填谷。
英伟达的路线图显示，其800V全直流供电架构预计将全面匹配2027年的Rubin Ultra系列芯片和Kyber机架系统。在这种架构下，电网13.8kV交流电通过工业级AC/DC转换为800V直流，再由服务器电源转换为54/12V直流供给GPU。2025年5月，Navitas已宣布与英伟达合作开发下一代800V VDC架构，其中SST环节涉及高压碳化硅（SiC）技术的深度应用。
五、中游集成商的实战测试
在中游集成环节，台达和伊顿等海外龙头进展较快。台达的下一代供电架构预计由Sidecar过渡至SST，其800V SST已在头部CSP云厂进行测试，10kV进线环境下，端到端效率稳定在92%以上，比传统方案节省了近30%的能源成本。2025年11月，台达联合美团、秦淮数据首发了基于SST的智能直流供电商业化方案，单柜功率达1MW，占地仅1平方米，较传统方案减少50%以上，电源转换效率高达98.5%。
伊顿在2024年底联合世纪互联发布了10kV中压能源路由器解决方案。该方案采用了高性能碳化硅器件，效率达98.3%，显著减少了元器件数量并提高了系统可靠性。根据对比数据，中压能源路由器在设备占地（约9平方米）、建设周期（约3个月）及总成本控制方面，较传统的AC UPS电力模块方案具备明显优势。GEV、SolarEdge等海外企业也已宣布其数据中心SST产品处于研发或合作开发阶段。
六、国产企业挺进先发梯队
中国大陆企业在SST领域的技术积累已表现出不输海外的态势。四方股份目前可提供涵盖10kV-35kV交流、20kV-60kV直流输入的系列化SST解决方案，输出范围覆盖240V-800V，整机效率经迭代已提升至98.5%。其产品在东莞巷尾、宁波慈溪等多个交直流混合微电网示范工程中已有成熟应用。阳光电源在35kV SST领域具备10年以上的研发储备，基于SST技术开发的中压直挂光伏逆变器单机功率达到6MW，最高效率达98.5%。
金盘科技推出的元神ONE系列SST适配多种电压等级，支持风光储多端口灵活接入，占地面积可节约60%以上。中国西电则在2023年1月开启了“东数西算”数据中心首批固态变压器的交付，提供2.4MW的SST产品并已投入运行。此外，特锐德、新风光、伊戈尔、科士达等公司也在积极推进SST及相关一体化解决方案的立项与开发，部分国产核心品牌在±400V、800V模块架构中已具备技术研发的先发优势。
七、上游核心零部件与材料升级
SST的普及带动了上游零部件的性能升级。高频变压器作为核心隔离与能量传输部件，工作频率在10kHz至1MHz以上，这要求磁性材料必须从传统的硅钢片向高频软磁材料转型。铁氧体、非晶合金及纳米晶合金因其低高频损耗特性成为关键材料。国内京泉华、可立克、伊戈尔等磁性器件龙头正积极研发适配SST的高频变压器及电感产品。横店东磁已在配套海外客户进行前期预研，云路股份的纳米晶超薄带也已实现批量生产。
固态断路器（SSCB）作为另一核心组件，其分断速度可达微秒级，远快于传统机械断路器的毫秒级，且分断无电弧、寿命长，能完美契合SST的保护需求。低压电器龙头良信股份已发布适配AIDC 800V架构的固态产品。此外，SiC器件的需求弹性也将显著受益于AIDC供电架构的直流化趋势。ST意法半导体的测算显示，下一代AI服务器对半导体价值量的需求将大幅提升，从2024年的200万台规模向2030年的500万台规模跨越。
八、总结一下
AIDC供电架构的高压直流化已成确定性趋势，SST作为高能效、高集成度的解决方案，正处于从研发向商用化交付跨越的关键期。虽然国产厂商在技术积累和试点应用上表现抢眼，但仍需警惕潜在风险。
首先当然是行业需求不及预期，宏观环境和AI产业化进程可能影响算力基建的开支节奏。然后是市场竞争加剧，低价竞争战略可能挤压产业链利润空间。同时，AI技术的快速更迭要求研发高度响应，否则存在技术滞后风险。最后是国内厂商在品牌信任度和大型项目经验方面与国际巨头仍存差距，国产替代的进程仍具不确定性。